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2024届四川省乐山市高三下学期第二次调查研究考试理科综合试题-高中物理
1．（2024高三下·乐山模拟）图（a）所示的送餐机器人从过道上甲处静止出发做直线运动到乙处停下，其位移x与时间t的关系曲线如图（b）。若将机器人视为质点，则从甲到乙机器人的运动依次是（　　）
A．匀加速运动，匀速运动，匀减速运动
B．加速度减小的加速运动，匀速运动，加速度增大的减速运动
C．加速度增大的加速运动，匀速运动，加速度减小的减速运动
D．加速度增大的加速运动，匀加速运动，加速度减小的减速运动
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；运动学 S-t 图象
【解析】【解答】根据匀变速直线运动位移与时间关系
可得，若图线为抛物线，则物体做匀变速直线运动，且x-t图线切线的斜率表示物体运动的速度，由图可知，物体的速度先增大，后不变，再减小，则物体应先做匀加速运动，后做匀速运动，再做匀减速运动。
故选A。
【分析】题目已知位移x与时间t的关系图像，判断物体运动情况。x-t图线切线的斜率表示物体运动的速度，由图可知，物体的速度先增大，后不变，再减小，则物体应先做匀加速运动，后做匀速运动，再做匀减速运动。
2．（2024高三下·乐山模拟）科学史上，有一项发现的核反应方程是。如图，让核和X核从S点沿图示垂直于磁场的方向进入有界匀强磁场区域，若仅考虑磁场对核的洛伦兹力，则在磁场中（　　）
A．核和X核的径迹均在Ⅰ区
B．核的径迹在Ⅱ区，X核的径迹在Ⅰ区
C．核和X核运动的半径之比一定为
D．核和X核运动的周期之比一定为
【答案】D
【知识点】原子核的人工转变；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】AB．X核为质子，则核和X核均带正电，由左手定则可知运动的径迹均在Ⅱ区，故AB错误；
C．根据动量守恒可知
根据，可知，核和X核运动的半径之比一定为，故C错误；
D．根据可知，核和X核运动的周期之比一定为，故D正确。
故选D。
【分析】本题考查的是核反应中的动量守恒、带电粒子在磁场中的运动（洛伦兹力）以及回旋半径和周期的计算。
1、在磁场中，正电荷的运动方向、磁场方向和偏转方向符合左手定则。
2、如果初始动量方向相同，两粒子电荷符号相同，但质量不同，它们的径迹会因动量分配不同而分开。
3、 核反应中，两粒子的动量大小相等、方向相反 。根据比较运动半径。
4、根据可计算运动的周期之比。
3．（2024高三下·乐山模拟）如图，甲、乙、丙是地球赤道平面内绕地心运动的三颗人造卫星，甲、丙的轨道为圆，乙的轨道为椭圆。则三颗卫星（　　）
A．在轨道上运行的周期关系是：
B．在轨道上1、2、3位置的加速度大小关系是：
C．在轨道上1、2、3位置的速率关系一定是：
D．在轨道上1、2、3位置所受的万有引力大小关系一定是：
【答案】B
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A．根据开普勒第三定律可得
卫星在1、2、3轨道运行时轨道半径或者半长轴增大，所以周期增大，即
故A错误；
B．根据牛顿第二定律有
所以
卫星在1、2、3处与地球球心间的距离增大，则加速度减小，即
故B正确；
C．根据万有引力提供向心力有
所以
所以
但无法确定v2与v3的大小关系，故C错误；
D．由于不知道三颗卫星的质量关系，所以不能确定在轨道上1、2、3位置所受的万有引力大小关系，故D错误。
故选B。
【分析】1、根据开普勒第三定律可得，可比较周期。
2、根据牛顿第二定律有，所以，可比较加速度。
3、根据万有引力提供向心力有，所以，可比较速率。
4、根据万有引力公式可知三颗卫星的质量关系未知，则不能确定在轨道上1、2、3位置所受的万有引力大小关系。
4．（2024高三下·乐山模拟）钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，再经出发区、滑行区和减速区的一系列直道、弯道后到达终点、用时少者获胜。图（a）是比赛中一运动员在滑行区某弯道的图片，假设可视为质点的人和车的总质量m=90kg，其在弯道上P处做水平面内圆周运动的模型如图（b），车在P处既无侧移也无切向加速度，速率v=30m/s，弯道表面与水平面成θ=53°，不计摩擦力和空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。则在P处（　　）
A．车对弯道的压力大小为900N
B．人对车的压力大小为1500N
C．人和车做圆周运动的半径为67.5m
D．人和车的加速度大小为7.5m/s2
【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．对人和车受力分析，如图所示
根据几何关系有
根据牛顿第三定律可得，车对弯道的压力大小为1500N，故A错误；
B．由于不知道人的质量，所以无法确定人对车的压力，故B错误；
CD．根据牛顿第二定律可得
解得
，
故C正确，D错误。
故选C。
【分析】斜面上加速运动，受力分析，垂直斜面方向合力为零，列等式可求解车对弯道的压力大小，沿斜面方向根据牛顿第二定律列等式可求解加速度。
5．（2024高三下·乐山模拟）如图，质量为M、半径为R的圆环状光滑绝缘细杆用三根交于O点的等长细线悬挂于水平面内，每根细线与竖直方向均成30°角；杆上套有三个可视为质点的带正电小球，每个小球的质量均为m、电荷量均为q；小球间的间距相等，球和杆均静止。重力加速度大小为g、静电力常量为k。则（　　）
A．每根细线对杆的拉力大小为
B．每根细线对杆的拉力大小为
C．每个小球受到的库仑力大小为
D．每个小球对杆的弹力大小为
【答案】D
【知识点】库仑定律；共点力的平衡
【解析】【解答】AB．对杆和小球整体，竖直方向有
解得细线对杆的拉力大小为
故AB错误；
C．根据题意可得，两个小球间的距离为
所以每个小球受到的库仑力大小为
故C错误；
D．每个小球对杆的弹力大小为
故D正确。
故选D。
【分析】1、对杆和小球整体受力分析，根据竖直方向平衡列等式可求解细线对杆的拉力大小。
2、根据库仑力大小公式可求解库仑力大小。
3、每个小球对杆的弹力大小等于库仑力和重力的合力，即。
6．（2024高三下·乐山模拟）一变压器在纸面内的剖面如图，原线圈连接足够长且电阻不计的平行双导轨，导轨处于垂直纸面向里的匀强磁场中、金属棒MN与导轨接触良好且垂直于导轨，副线圈连接灯泡L和电容器C，A为理想交流电流表。则（　　）
A．当MN匀速向左运动时，灯泡可能发光，A表有示数
B．当MN加速向左运动时，a点电势低于b点电势
C．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，灯泡一定不发光
D．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，A表有示数
【答案】B,D
【知识点】电感器与电容器对交变电流的影响；变压器原理
【解析】【解答】A．当MN匀速向左运动时，左侧回路中电流恒定，所以左侧线圈产生恒定的磁场，穿过右侧线圈的磁通量不变，右侧线圈将不产生感应电流，所以灯泡不发光，电流表无示数，故A错误；
B．当MN加速向左运动时，穿过右侧线圈的磁通量不断增大，且磁场方向向上，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，根据右手螺旋定则可知，回路中电流方向为逆时针方向，所以a点电势低于b点电势，故B正确；
CD．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，左侧回路中产生正弦交变电流，右侧回路也为交变电流，所以灯泡发光，电容器将进行充放电，电流表有示数，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】本题考查的是电磁感应现象，涉及法拉第电磁感应定律、楞次定律、交变电流以及LC回路的特性。
1、根据法拉第电磁感应定律，磁通量不变时，右侧线圈无感应电流，灯泡不亮，电流表无示数。
2、感应电流产生的磁场方向向下，说明右侧线圈中的电流方向为逆时针（从右侧看），电流从b点流出，经灯泡流向a点，因此a点电势低于b点。
3、MN做简谐振动（如正弦运动），切割磁感线的速度随时间周期性变化，左侧回路中产生正弦交变电流。左侧线圈的电流是交变的，因此右侧线圈的磁通量也是交变的，产生交变感应电流。交变电流通过灯泡，使其发光（平均功率不为零）。交变电流会对电容器周期性充放电，电流表显示交变电流的有效值。
7．（2024高三下·乐山模拟）图（a）所示的后排进攻是排球比赛中一种重要进攻手段。假设某次后排进攻可简化为图（b）所示模型，甲运动员以极短的时间 t=0.01s完成击球，将初速度为零的排球从O点以水平速度击出，球恰好打到拦网队员乙的手指P后飞出。已知排球质量m=0.26kg，O、P的水平距离L=3m，O、P的高度差h=7.2cm。球视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则可知（　　）
A．球被甲击出时的速率约为72km/h
B．球被甲击出时的速率约为90km/h
C．甲对球的平均作用力大小约为650N
D．甲对球的平均作用力大小约为520N
【答案】B,C
【知识点】动量定理；平抛运动
【解析】【解答】AB．球被甲击出后做平抛运动，设球被甲击出时的速率为v0，运动时间为t，则有
，
联立解得v0=25m/s=90km/h，故A错误，B正确；
CD．甲运动员完成击球的时间 t=0.01s，设甲对球的平均作用力大小为F，由动量定理得
将已知量代入上式可解得F=650N，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】本题考查的是平抛运动和动量定理的应用，结合了力学中的运动学和动力学分析。
1、平抛运动分解：水平方向：匀速直线运动，水平位移，竖直方向：自由落体运动，位移，联立可求解球被甲击出时的速率。
2、甲运动员完成击球，由动量定理，可求解甲对球的平均作用力大小。
8．（2024高三下·乐山模拟）某工厂用水平绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝铜圈。为了检测出个别未闭合的不合格铜圈，让图示传送带以速度v匀速通过一方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场区域，进入磁场前，铜圈与传送带相对静止且等距离排列，根据穿过磁场后铜圈间的距离，就能检测出不合格铜圈。已知铜圈质量为m，边长为L，每条边的电阻为R，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。则（　　）
A．由图可知，3号铜圈不合格
B．合格铜圈进入磁场的过程中，通过该铜圈的电荷量为
C．要利用该系统识别不合格铜圈，铜圈与传送带之间的动摩擦因数必须小于
D．如果该系统能识别边长为L的不合格铜圈，那么该系统也一定能识别同种材料制成的边长为2L的不合格铜圈
【答案】A,D
【知识点】电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】A． 若铜圈不合格，则铜圈未闭合，铜圈穿过磁场过程中没有感应电流产生，铜圈不受安培力，铜圈相对传送带没有相对位移，由图可知，铜圈3相对传送带没有相对位移，是不合格的铜圈，故A正确；
B．合格铜圈进入磁场的过程中，通过该铜圈的的电荷量为
故B错误；
C．要利用该系统识别不合格铜圈，对铜圈
铜圈所受安培力
解得铜圈与传送带之间的动摩擦因数为
故C错误；
D．若该系统能识别同种材料制成的边长为的不合格铜圈，则同规格合格铜圈安培力
满足
假设成立，故D正确。
故选AD。
【分析】本题考查的是电磁感应现象、安培力以及摩擦力的综合应用。
1、只有闭合导体在磁场中运动时才会产生感应电流。不合格铜圈未闭合，无电流。无电流则不受安培力，铜圈仅靠摩擦力随传送带运动，无相对位移。
2、根据计算通过该铜圈的的电荷量。
3、根据安培力与摩擦力平衡列等式求解铜圈与传送带之间的动摩擦因数。
9．（2024高三下·乐山模拟）为研究小灯泡的伏安特性，实验室提供了下列器材：
A.电源E（电动势4.5V，内阻很小）；
B.小灯泡L（额定电压4V，额定电流0.7A）；
C.电压表V（量程6V，内阻约6kΩ）；
D.电流表A（量程0.6A，内阻0.25Ω）；
E.定值电阻（阻值1Ω）；
F.滑动变阻器R（最大阻值5Ω）；
G.开关一个；
H.导线若干。
（1）甲设计的电路如图（a）。某次测量中，V表和A表的指针稳定在图（b）所示位置，则V表的示数为　 　V（不需估读），测得此时灯泡的功率约为　 　W（保留2位有效数字）。
（2）乙设计的电路如图（c）。两种设计比较，　 　（选填“甲”或“乙”）的测量精度更高。
（3）该小灯泡的伏安特性曲线最有可能是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】（1）3.2；2.1
（2）乙
（3）C
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】（1）电压表如图b所示，分度值为0.2V，示数为3.2V。
电流表如图b所示，分度值为0.02A，示数为0.52A，电流表两端电压为
定值电阻中电流为
灯泡功率为
（2）电流表内阻已知，若用伏安法测量，乙图实验原理无误差，图乙的测量精度更高。
（3）I U图像上点与原点连线的斜率倒数等于灯丝电阻，而灯丝电阻随温度升高而增大，即灯丝电阻随灯泡电压与电流的增大而增大，故I U图像上点与原点连线的斜率应逐渐减小，故选C。
【分析】（1）考查电压表和电流表读数，弄清量程和分度值。
（2）电流表内阻已知，乙设计电路图无系统误差。
（3）I U图像上点与原点连线的斜率倒数等于灯丝电阻，而灯丝电阻随温度升高而增大，即灯丝电阻随灯泡电压与电流的增大而增大，故I U图像上点与原点连线的斜率应逐渐减小。
（1）[1]电压表如图b所示，分度值为0.2V，示数为3.2V。
[2]电流表如图b所示，分度值为0.02A，示数为0.52A，电流表两端电压为
定值电阻中电流为
灯泡功率为
（2）电流表内阻已知，若用伏安法测量，乙图实验原理无误差，图乙的测量精度更高。
（3）I U图像上点与原点连线的斜率倒数等于灯丝电阻，而灯丝电阻随温度升高而增大，即灯丝电阻随灯泡电压与电流的增大而增大，故I U图像上点与原点连线的斜率应逐渐减小，故选C。
10．（2024高三下·乐山模拟）某兴趣小组设计了一个测量动摩擦因数的实验，①如图（a），将倾斜段和水平段连接构成的铝板固定在水平桌面上；②让小铁块从倾斜段上A点静止释放，铁块最终停在水平段上B点；③利用铅垂线找到A点在桌面的投影点A'，测出A到A'的高度h和A'到B的水平距离s；④改变释放位置重复多次实验，得到多组h和s的数值。
（1）实验得到多组h和s的数值如下表，请在图（b）中作出s-h关系图线　 　。
h/cm 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00
s/cm 19.90 32.70 48.10 57.60 69.80
（2）根据图线求得动摩擦因数μ=　 　。（保留1位有效数字）
（3）重复实验发现，s-h图线总是在横轴上有一固定截距，该截距的物理意义是　 　。
（4）实验中铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，损失量与通过时的动能成正比，这会导致动摩擦因数的测量值　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
（5）为了消除铁块在转接点处的机械能损失，兴趣小组中某位同学建议将倾斜段做成图（c）所示圆弧面，其末端与水平段相切，仍然通过测量h和s求得动摩擦因数。该方案是否可行？　 　（选填“可行”或“不可行”）。
【答案】（1）
（2）0.4
（3）铝板的厚度
（4）大于
（5）不可行
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；动能定理的综合应用
【解析】【解答】（1）作s-h关系图线
（2）设斜面的倾角为θ，在斜面上铁块位移大小为x1，在水平面上铁块位移大小为x2，铝板的厚度为d，对整个过程，根据动能定理得
而铁块水平位移大小s为
联立以上两式解得
式中即s-h图线的斜率，由图线可求得
故得
（3）根据上述结果
可知，s-h图线总是在横轴上有一固定截距，该截距的物理意义是铝板的厚度；
（4）如果实验中铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，损失量与通过时的动能成正比，则铁块在水平段的初动能减小，水平位移x2就会减小，s的测量值偏小，由可知，这会导致动摩擦因数的测量值大于其真实值。
（5）因为物体做圆周运动时有向心力，导致支持力大于重力垂直于切面的分力，从而摩擦力偏大，故该方案不可行。
【分析】（1）要求作s-h关系图线，先描点再连线。
（2）对整个过程，根据动能定理得，铁块水平位移大小s为，联立以上两式解得，再根据图像斜率可求解动摩擦因数μ
（3）根据上述结果可知截距的物理意义是铝板的厚度。
（4）误差分析，铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，实际水平位移x2就减小，s的测量值偏小，导致动摩擦因数的测量值大于其真实值。
（1）
（2）设斜面的倾角为θ，在斜面上铁块位移大小为x1，在水平面上铁块位移大小为x2，铝板的厚度为d，对整个过程，根据动能定理得
而铁块水平位移大小s为
联立以上两式解得
式中即s-h图线的斜率，由图线可求得
故得
μ=0.4
（3）根据上述结果可知，s-h图线总是在横轴上有一固定截距，该截距的物理意义是铝板的厚度；
（4）如果实验中铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，损失量与通过时的动能成正比，则铁块在水平段的初动能减小，水平位移x2就会减小，s的测量值偏小，由可知，这会导致动摩擦因数的测量值大于其真实值。
（5）因为物体做圆周运动时有向心力，导致支持力大于重力垂直于切面的分力，从而摩擦力偏大，故该方案不可行。
11．（2024高三下·乐山模拟）某同学研究碰撞中动能损失的装置如图所示，竖直面内，光滑弧形轨道AB和光滑圆弧轨道CD分别与水平粗糙轨道BC相切于B和C点，圆弧半径R=0.4m，BC长L=2m。某次实验中，将质量m=0.4kg的滑块从弧形轨道上高h=1.4m处静止释放，滑块第一次通过圆弧轨道最高点Q时对轨道的压力大小F=4N，此后，滑块与水平轨道发生时间极短的碰撞后速度方向竖直向上，进入轨道后滑块刚好能够通过Q点。滑块可视为质点，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ：
（2）碰撞过程中动能的损失率η（动能损失量与碰前动能的百分比）。
【答案】解：（1）滑块第一次通过Q时，由牛顿第三定律知，滑块所受轨道的弹力大小为
由牛顿第二定律有
代入数据得
从释放到Q，由动能定理有
代入数据解得
（2）滑块在D点正下方与水平轨道碰撞，设滑块碰前与碰后的动能分别为Ek1和Ek2，从Q到碰前，由机械能守恒定律有
滑块第二次通过Q时，所受轨道的弹力为零，由牛顿第二定律有
代入数据得
从碰后到Q，由机械能守恒定律有
所以
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用；机械能守恒定律
12．（2024高三下·乐山模拟）如图，在y>a区域有方向沿y轴负方向的匀强电场，y0）、乙始终不带电，碰撞过程中无能量损失，不计粒子重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）甲粒子第一次到达原点O的时刻；
（3）Q点的横坐标。
【答案】解：（1）如图所示
甲在电场中做匀加速直线运动，设场强为E，甲进入磁场时的速率为；由动能定理有
甲在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，有
因甲、乙第一次相碰于原点O，则有
联立解得
（2）甲在电场中的运动时间为，由运动学规律有
解得
设碰撞前在磁场中的运动时间为，甲做圆周运动的周期为，故有
故甲第一次到达原点O的时刻为
（3）根据题意，甲、乙第一次碰撞后速度必然沿水平方向，甲做轨迹与x轴相切的匀速圆周运动，乙做水平方向的匀速直线运动。甲、乙要想再次碰撞，只有一种可能，即第一次碰后乙的速度恰好为0。设乙碰撞前的速率为，由于其不带电，因此做匀速直线运动。设甲第一次碰撞后的速度为，以向右为正方向，碰撞过程中，甲、乙组成的系统动量守恒、机械能守恒由动量守恒定律有
机械能守恒定律有
解得
，
即
因时刻，乙刚好通过Q点，故乙由Q到O的时间即甲第一次碰撞前的运动时间，故乙在第一次碰撞前运动的距离为，解得Q点的横坐标为
【知识点】碰撞模型；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据题意画轨迹图：
甲在电场中做匀加速直线运动，由动能定理列等式：
甲在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：
因甲、乙第一次相碰于原点O，则有，联立可求解电场强度的大小。
（2）甲在电场中的运动时间为，由运动学规律有，碰撞前在磁场中的运动时间为，甲做圆周运动的周期，故有，甲第一次到达原点O的时刻为
（3）甲、乙第一次碰撞后速度必然沿水平方向，甲做轨迹与x轴相切的匀速圆周运动，乙做水平方向的匀速直线运动。甲、乙要想再次碰撞，只有一种可能，即第一次碰后乙的速度恰好为0。由于其不带电，匀速直线运动。碰撞过程中，甲、乙组成的系统动量守恒列等式：
，机械能守恒定律列等式：联立可求解
因时刻，乙刚好通过Q点，故乙由Q到O的时间即甲第一次碰撞前的运动时间，故乙在第一次碰撞前运动的距离为，解得Q点的横坐标。
13．（2024高三下·乐山模拟） 下列说法正确的是（　　）
A．水和酒精混合后体积会变小，是因为水分子和酒精分子间存在引力
B．完全失重的空间实验室中，悬浮液体将呈绝对球形
C．烧水过程中，随水温的升高，每个水分子热运动的速率都将增大
D．大块岩盐是晶体，粉碎后的岩盐小颗粒仍然是晶体
E．夏天空调制冷时，热量能够从温度较低的室内传递到温度较高的室外，这一现象不违背热力学第二定律
【答案】B,D,E
【知识点】分子间的作用力；分子运动速率的统计规律；热力学第二定律；晶体和非晶体；液体的表面张力
【解析】【解答】A、水和酒精混合后体积会变小，是因为水分子和酒精分子间存在间隙，故A错误；
B、完全失重的空间实验室中，重力对液体没有了影响，在表面张力作用下，悬浮液体将呈绝对球形，故B正确；
C、烧水过程中，随水温的升高，分子的平均速率变大，并非每个气体分子运动的速率都增加，故C错误；
D、大块岩盐是晶体，由于岩盐颗粒内部的结构没有变化，粉碎后的岩盐小颗粒仍然是晶体，故D正确；
E、空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，要消耗电能，产生了其它影响，所以制冷机的工作仍遵守热力学第二定律，故E正确。
故答案为：BDE。
【分析】熟练掌握分子动理论的具体内容。温度升高，分子的平均速率变大。熟练掌握表面张力的特点及应用。晶体结构与晶体的内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列有关。熟练掌握热力学定律的内容与应用。
14．（2024高三下·乐山模拟）为测量小车加速度，某同学设计了图示装置，圆柱形气缸固定在车厢底面，水平轻弹簧分别连接活塞与车厢右壁，活塞可在气缸内无摩擦滑动，缸内密闭着气体，当温度时，弹簧无形变，活塞与缸底间的气柱长L=9cm。已知活塞质量m=1kg、横截面积，外界大气压强，弹簧形变始终在弹性限度内。
（1）小车静止，缓慢加热缸内气体，使其温度由升至，活塞静止时，弹簧压缩量为。试求弹簧的劲度系数；
（2）小车某次运动过程中，保持温度不变，活塞相对气缸静止时，弹簧伸长量为。试求小车的加速度（保留3位有效数字）。
【答案】解：（1）对缸内气体，状态1（弹簧无形变）、、
状态2（弹簧处于压缩状态）、
从状态1到状态2，由理想气体状态方程有
可得
代入数据解得
状态2，对活塞由力的平衡条件得
代入数据解得
（2）状态3（弹簧处于伸长状态）
从状态1到状态3，温度不变，由玻意耳定律有
代入数据得
状态3，规定向右为正方向，对活塞由牛顿第二定律有
代入数据解得，方向水平向右
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；牛顿第二定律；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）对缸内气体，状态1（弹簧无形变）、、
状态2（弹簧处于压缩状态）、
从状态1到状态2，由理想气体状态方程有，可求解弹簧处于压缩状态气体压强；
状态2，对活塞由力的平衡条件列等式：，可求解弹簧的劲度系数k。
（2）状态3（弹簧处于伸长状态）
从状态1到状态3，温度不变，由玻意耳定律有，可求解弹簧处于伸长状态气体压强；
状态3，对活塞由牛顿第二定律列等式：，可求解小车的加速度。
15．（2024高三下·乐山模拟）如图，一束复色光以入射角从空气射入由内芯和外套组成的光导纤维后分成了a、b两束单色光，下列说法正确的是（　　）
A．内芯的折射率大于外套的折射率
B．a光的频率小于b光的频率
C．在光导纤维内，a光的传播速度小于b光的传播速度
D．i越大，a、b光越容易在内芯和外套的交界面上发生全反射
E．在发生全反射的条件下，i越小，a、b光在内芯中的传播时间越短
【答案】A,C,E
【知识点】光导纤维及其应用
【解析】【解答】A．发生全反射的必要条件是：光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质，所以当内芯的折射率比外套的大时，光在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故A正确；
B．由图可知b光的折射角大，说明光导纤维对b光的折射率小，则b光的频率小，故B错误；
C．光导纤维对b光的折射率小，根据公式，可知，在内芯中单色光a的传播速度比b小，故C正确；
D．作出光路图如图所示
根据折射定律，若入射角i越大，则折射角r也越大，θ越小，所以a、b光越不容易在内芯和外套的交界面上发生全反射，故D错误；
E．设光导纤维的总长为d，在发生全反射的条件下，a、b光在内芯中的传播时间为
若i越小，则r越小，cosr越大，则t越小，故E正确。
故选ACE。
【分析】本题考查光在光导纤维中的传播特性，涉及全反射条件、折射率与频率的关系、光速计算以及传播时间等问题。
1、全反射的条件是：光从光密介质（折射率大）射向光疏介质（折射率小）；入射角大于临界角。
2、根据折射定律，入射角相等，b光的折射角大，说明光导纤维对b光的折射率小。
3、根据公式，光导纤维对b光的折射率小，则b光传播速度大。
4、a、b光在内芯中的传播时间为。
16．（2024高三下·乐山模拟）一列沿x轴负方向传播的简谐横波在和时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知波的周期T满足0.35s（1）求波的传播速度；
（2）从t=0时刻开始计时，写出质点P的振动位移y随时间t变化的关系式。
【答案】解：（1）由题图可知该波的波长为，因波沿x轴负方向传播，故传播时间满足
可得
由可知，
根据，代入数据解得波的传播速度为
（2）由题图可知质点P的振幅为，质点P的振动方程为
因时刻质点P在负的最大位移处，故时刻质点P在平衡位置且振动方向沿y轴负方向，即
，解得
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）根据波形图可知该波的波长为，因波沿x轴负方向传播，故传播时间满足，可得
由可知，，根据，可求解波的传播速度。
（2）根据波形图可知质点P的振幅为，质点P的振动方程为
因时刻质点P在负的最大位移处，故时刻质点P在平衡位置且振动方向沿y轴负方向，即
，可求解质点P的振动位移y随时间t变化的关系式。
1 / 12024届四川省乐山市高三下学期第二次调查研究考试理科综合试题-高中物理
1．（2024高三下·乐山模拟）图（a）所示的送餐机器人从过道上甲处静止出发做直线运动到乙处停下，其位移x与时间t的关系曲线如图（b）。若将机器人视为质点，则从甲到乙机器人的运动依次是（　　）
A．匀加速运动，匀速运动，匀减速运动
B．加速度减小的加速运动，匀速运动，加速度增大的减速运动
C．加速度增大的加速运动，匀速运动，加速度减小的减速运动
D．加速度增大的加速运动，匀加速运动，加速度减小的减速运动
2．（2024高三下·乐山模拟）科学史上，有一项发现的核反应方程是。如图，让核和X核从S点沿图示垂直于磁场的方向进入有界匀强磁场区域，若仅考虑磁场对核的洛伦兹力，则在磁场中（　　）
A．核和X核的径迹均在Ⅰ区
B．核的径迹在Ⅱ区，X核的径迹在Ⅰ区
C．核和X核运动的半径之比一定为
D．核和X核运动的周期之比一定为
3．（2024高三下·乐山模拟）如图，甲、乙、丙是地球赤道平面内绕地心运动的三颗人造卫星，甲、丙的轨道为圆，乙的轨道为椭圆。则三颗卫星（　　）
A．在轨道上运行的周期关系是：
B．在轨道上1、2、3位置的加速度大小关系是：
C．在轨道上1、2、3位置的速率关系一定是：
D．在轨道上1、2、3位置所受的万有引力大小关系一定是：
4．（2024高三下·乐山模拟）钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，再经出发区、滑行区和减速区的一系列直道、弯道后到达终点、用时少者获胜。图（a）是比赛中一运动员在滑行区某弯道的图片，假设可视为质点的人和车的总质量m=90kg，其在弯道上P处做水平面内圆周运动的模型如图（b），车在P处既无侧移也无切向加速度，速率v=30m/s，弯道表面与水平面成θ=53°，不计摩擦力和空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。则在P处（　　）
A．车对弯道的压力大小为900N
B．人对车的压力大小为1500N
C．人和车做圆周运动的半径为67.5m
D．人和车的加速度大小为7.5m/s2
5．（2024高三下·乐山模拟）如图，质量为M、半径为R的圆环状光滑绝缘细杆用三根交于O点的等长细线悬挂于水平面内，每根细线与竖直方向均成30°角；杆上套有三个可视为质点的带正电小球，每个小球的质量均为m、电荷量均为q；小球间的间距相等，球和杆均静止。重力加速度大小为g、静电力常量为k。则（　　）
A．每根细线对杆的拉力大小为
B．每根细线对杆的拉力大小为
C．每个小球受到的库仑力大小为
D．每个小球对杆的弹力大小为
6．（2024高三下·乐山模拟）一变压器在纸面内的剖面如图，原线圈连接足够长且电阻不计的平行双导轨，导轨处于垂直纸面向里的匀强磁场中、金属棒MN与导轨接触良好且垂直于导轨，副线圈连接灯泡L和电容器C，A为理想交流电流表。则（　　）
A．当MN匀速向左运动时，灯泡可能发光，A表有示数
B．当MN加速向左运动时，a点电势低于b点电势
C．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，灯泡一定不发光
D．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，A表有示数
7．（2024高三下·乐山模拟）图（a）所示的后排进攻是排球比赛中一种重要进攻手段。假设某次后排进攻可简化为图（b）所示模型，甲运动员以极短的时间 t=0.01s完成击球，将初速度为零的排球从O点以水平速度击出，球恰好打到拦网队员乙的手指P后飞出。已知排球质量m=0.26kg，O、P的水平距离L=3m，O、P的高度差h=7.2cm。球视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则可知（　　）
A．球被甲击出时的速率约为72km/h
B．球被甲击出时的速率约为90km/h
C．甲对球的平均作用力大小约为650N
D．甲对球的平均作用力大小约为520N
8．（2024高三下·乐山模拟）某工厂用水平绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝铜圈。为了检测出个别未闭合的不合格铜圈，让图示传送带以速度v匀速通过一方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场区域，进入磁场前，铜圈与传送带相对静止且等距离排列，根据穿过磁场后铜圈间的距离，就能检测出不合格铜圈。已知铜圈质量为m，边长为L，每条边的电阻为R，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。则（　　）
A．由图可知，3号铜圈不合格
B．合格铜圈进入磁场的过程中，通过该铜圈的电荷量为
C．要利用该系统识别不合格铜圈，铜圈与传送带之间的动摩擦因数必须小于
D．如果该系统能识别边长为L的不合格铜圈，那么该系统也一定能识别同种材料制成的边长为2L的不合格铜圈
9．（2024高三下·乐山模拟）为研究小灯泡的伏安特性，实验室提供了下列器材：
A.电源E（电动势4.5V，内阻很小）；
B.小灯泡L（额定电压4V，额定电流0.7A）；
C.电压表V（量程6V，内阻约6kΩ）；
D.电流表A（量程0.6A，内阻0.25Ω）；
E.定值电阻（阻值1Ω）；
F.滑动变阻器R（最大阻值5Ω）；
G.开关一个；
H.导线若干。
（1）甲设计的电路如图（a）。某次测量中，V表和A表的指针稳定在图（b）所示位置，则V表的示数为　 　V（不需估读），测得此时灯泡的功率约为　 　W（保留2位有效数字）。
（2）乙设计的电路如图（c）。两种设计比较，　 　（选填“甲”或“乙”）的测量精度更高。
（3）该小灯泡的伏安特性曲线最有可能是（　　）
A． B．
C． D．
10．（2024高三下·乐山模拟）某兴趣小组设计了一个测量动摩擦因数的实验，①如图（a），将倾斜段和水平段连接构成的铝板固定在水平桌面上；②让小铁块从倾斜段上A点静止释放，铁块最终停在水平段上B点；③利用铅垂线找到A点在桌面的投影点A'，测出A到A'的高度h和A'到B的水平距离s；④改变释放位置重复多次实验，得到多组h和s的数值。
（1）实验得到多组h和s的数值如下表，请在图（b）中作出s-h关系图线　 　。
h/cm 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00
s/cm 19.90 32.70 48.10 57.60 69.80
（2）根据图线求得动摩擦因数μ=　 　。（保留1位有效数字）
（3）重复实验发现，s-h图线总是在横轴上有一固定截距，该截距的物理意义是　 　。
（4）实验中铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，损失量与通过时的动能成正比，这会导致动摩擦因数的测量值　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
（5）为了消除铁块在转接点处的机械能损失，兴趣小组中某位同学建议将倾斜段做成图（c）所示圆弧面，其末端与水平段相切，仍然通过测量h和s求得动摩擦因数。该方案是否可行？　 　（选填“可行”或“不可行”）。
11．（2024高三下·乐山模拟）某同学研究碰撞中动能损失的装置如图所示，竖直面内，光滑弧形轨道AB和光滑圆弧轨道CD分别与水平粗糙轨道BC相切于B和C点，圆弧半径R=0.4m，BC长L=2m。某次实验中，将质量m=0.4kg的滑块从弧形轨道上高h=1.4m处静止释放，滑块第一次通过圆弧轨道最高点Q时对轨道的压力大小F=4N，此后，滑块与水平轨道发生时间极短的碰撞后速度方向竖直向上，进入轨道后滑块刚好能够通过Q点。滑块可视为质点，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ：
（2）碰撞过程中动能的损失率η（动能损失量与碰前动能的百分比）。
12．（2024高三下·乐山模拟）如图，在y>a区域有方向沿y轴负方向的匀强电场，y0）、乙始终不带电，碰撞过程中无能量损失，不计粒子重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）甲粒子第一次到达原点O的时刻；
（3）Q点的横坐标。
13．（2024高三下·乐山模拟） 下列说法正确的是（　　）
A．水和酒精混合后体积会变小，是因为水分子和酒精分子间存在引力
B．完全失重的空间实验室中，悬浮液体将呈绝对球形
C．烧水过程中，随水温的升高，每个水分子热运动的速率都将增大
D．大块岩盐是晶体，粉碎后的岩盐小颗粒仍然是晶体
E．夏天空调制冷时，热量能够从温度较低的室内传递到温度较高的室外，这一现象不违背热力学第二定律
14．（2024高三下·乐山模拟）为测量小车加速度，某同学设计了图示装置，圆柱形气缸固定在车厢底面，水平轻弹簧分别连接活塞与车厢右壁，活塞可在气缸内无摩擦滑动，缸内密闭着气体，当温度时，弹簧无形变，活塞与缸底间的气柱长L=9cm。已知活塞质量m=1kg、横截面积，外界大气压强，弹簧形变始终在弹性限度内。
（1）小车静止，缓慢加热缸内气体，使其温度由升至，活塞静止时，弹簧压缩量为。试求弹簧的劲度系数；
（2）小车某次运动过程中，保持温度不变，活塞相对气缸静止时，弹簧伸长量为。试求小车的加速度（保留3位有效数字）。
15．（2024高三下·乐山模拟）如图，一束复色光以入射角从空气射入由内芯和外套组成的光导纤维后分成了a、b两束单色光，下列说法正确的是（　　）
A．内芯的折射率大于外套的折射率
B．a光的频率小于b光的频率
C．在光导纤维内，a光的传播速度小于b光的传播速度
D．i越大，a、b光越容易在内芯和外套的交界面上发生全反射
E．在发生全反射的条件下，i越小，a、b光在内芯中的传播时间越短
16．（2024高三下·乐山模拟）一列沿x轴负方向传播的简谐横波在和时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知波的周期T满足0.35s（1）求波的传播速度；
（2）从t=0时刻开始计时，写出质点P的振动位移y随时间t变化的关系式。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；运动学 S-t 图象
【解析】【解答】根据匀变速直线运动位移与时间关系
可得，若图线为抛物线，则物体做匀变速直线运动，且x-t图线切线的斜率表示物体运动的速度，由图可知，物体的速度先增大，后不变，再减小，则物体应先做匀加速运动，后做匀速运动，再做匀减速运动。
故选A。
【分析】题目已知位移x与时间t的关系图像，判断物体运动情况。x-t图线切线的斜率表示物体运动的速度，由图可知，物体的速度先增大，后不变，再减小，则物体应先做匀加速运动，后做匀速运动，再做匀减速运动。
2．【答案】D
【知识点】原子核的人工转变；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】AB．X核为质子，则核和X核均带正电，由左手定则可知运动的径迹均在Ⅱ区，故AB错误；
C．根据动量守恒可知
根据，可知，核和X核运动的半径之比一定为，故C错误；
D．根据可知，核和X核运动的周期之比一定为，故D正确。
故选D。
【分析】本题考查的是核反应中的动量守恒、带电粒子在磁场中的运动（洛伦兹力）以及回旋半径和周期的计算。
1、在磁场中，正电荷的运动方向、磁场方向和偏转方向符合左手定则。
2、如果初始动量方向相同，两粒子电荷符号相同，但质量不同，它们的径迹会因动量分配不同而分开。
3、 核反应中，两粒子的动量大小相等、方向相反 。根据比较运动半径。
4、根据可计算运动的周期之比。
3．【答案】B
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A．根据开普勒第三定律可得
卫星在1、2、3轨道运行时轨道半径或者半长轴增大，所以周期增大，即
故A错误；
B．根据牛顿第二定律有
所以
卫星在1、2、3处与地球球心间的距离增大，则加速度减小，即
故B正确；
C．根据万有引力提供向心力有
所以
所以
但无法确定v2与v3的大小关系，故C错误；
D．由于不知道三颗卫星的质量关系，所以不能确定在轨道上1、2、3位置所受的万有引力大小关系，故D错误。
故选B。
【分析】1、根据开普勒第三定律可得，可比较周期。
2、根据牛顿第二定律有，所以，可比较加速度。
3、根据万有引力提供向心力有，所以，可比较速率。
4、根据万有引力公式可知三颗卫星的质量关系未知，则不能确定在轨道上1、2、3位置所受的万有引力大小关系。
4．【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．对人和车受力分析，如图所示
根据几何关系有
根据牛顿第三定律可得，车对弯道的压力大小为1500N，故A错误；
B．由于不知道人的质量，所以无法确定人对车的压力，故B错误；
CD．根据牛顿第二定律可得
解得
，
故C正确，D错误。
故选C。
【分析】斜面上加速运动，受力分析，垂直斜面方向合力为零，列等式可求解车对弯道的压力大小，沿斜面方向根据牛顿第二定律列等式可求解加速度。
5．【答案】D
【知识点】库仑定律；共点力的平衡
【解析】【解答】AB．对杆和小球整体，竖直方向有
解得细线对杆的拉力大小为
故AB错误；
C．根据题意可得，两个小球间的距离为
所以每个小球受到的库仑力大小为
故C错误；
D．每个小球对杆的弹力大小为
故D正确。
故选D。
【分析】1、对杆和小球整体受力分析，根据竖直方向平衡列等式可求解细线对杆的拉力大小。
2、根据库仑力大小公式可求解库仑力大小。
3、每个小球对杆的弹力大小等于库仑力和重力的合力，即。
6．【答案】B,D
【知识点】电感器与电容器对交变电流的影响；变压器原理
【解析】【解答】A．当MN匀速向左运动时，左侧回路中电流恒定，所以左侧线圈产生恒定的磁场，穿过右侧线圈的磁通量不变，右侧线圈将不产生感应电流，所以灯泡不发光，电流表无示数，故A错误；
B．当MN加速向左运动时，穿过右侧线圈的磁通量不断增大，且磁场方向向上，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，根据右手螺旋定则可知，回路中电流方向为逆时针方向，所以a点电势低于b点电势，故B正确；
CD．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，左侧回路中产生正弦交变电流，右侧回路也为交变电流，所以灯泡发光，电容器将进行充放电，电流表有示数，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】本题考查的是电磁感应现象，涉及法拉第电磁感应定律、楞次定律、交变电流以及LC回路的特性。
1、根据法拉第电磁感应定律，磁通量不变时，右侧线圈无感应电流，灯泡不亮，电流表无示数。
2、感应电流产生的磁场方向向下，说明右侧线圈中的电流方向为逆时针（从右侧看），电流从b点流出，经灯泡流向a点，因此a点电势低于b点。
3、MN做简谐振动（如正弦运动），切割磁感线的速度随时间周期性变化，左侧回路中产生正弦交变电流。左侧线圈的电流是交变的，因此右侧线圈的磁通量也是交变的，产生交变感应电流。交变电流通过灯泡，使其发光（平均功率不为零）。交变电流会对电容器周期性充放电，电流表显示交变电流的有效值。
7．【答案】B,C
【知识点】动量定理；平抛运动
【解析】【解答】AB．球被甲击出后做平抛运动，设球被甲击出时的速率为v0，运动时间为t，则有
，
联立解得v0=25m/s=90km/h，故A错误，B正确；
CD．甲运动员完成击球的时间 t=0.01s，设甲对球的平均作用力大小为F，由动量定理得
将已知量代入上式可解得F=650N，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】本题考查的是平抛运动和动量定理的应用，结合了力学中的运动学和动力学分析。
1、平抛运动分解：水平方向：匀速直线运动，水平位移，竖直方向：自由落体运动，位移，联立可求解球被甲击出时的速率。
2、甲运动员完成击球，由动量定理，可求解甲对球的平均作用力大小。
8．【答案】A,D
【知识点】电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】A． 若铜圈不合格，则铜圈未闭合，铜圈穿过磁场过程中没有感应电流产生，铜圈不受安培力，铜圈相对传送带没有相对位移，由图可知，铜圈3相对传送带没有相对位移，是不合格的铜圈，故A正确；
B．合格铜圈进入磁场的过程中，通过该铜圈的的电荷量为
故B错误；
C．要利用该系统识别不合格铜圈，对铜圈
铜圈所受安培力
解得铜圈与传送带之间的动摩擦因数为
故C错误；
D．若该系统能识别同种材料制成的边长为的不合格铜圈，则同规格合格铜圈安培力
满足
假设成立，故D正确。
故选AD。
【分析】本题考查的是电磁感应现象、安培力以及摩擦力的综合应用。
1、只有闭合导体在磁场中运动时才会产生感应电流。不合格铜圈未闭合，无电流。无电流则不受安培力，铜圈仅靠摩擦力随传送带运动，无相对位移。
2、根据计算通过该铜圈的的电荷量。
3、根据安培力与摩擦力平衡列等式求解铜圈与传送带之间的动摩擦因数。
9．【答案】（1）3.2；2.1
（2）乙
（3）C
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】（1）电压表如图b所示，分度值为0.2V，示数为3.2V。
电流表如图b所示，分度值为0.02A，示数为0.52A，电流表两端电压为
定值电阻中电流为
灯泡功率为
（2）电流表内阻已知，若用伏安法测量，乙图实验原理无误差，图乙的测量精度更高。
（3）I U图像上点与原点连线的斜率倒数等于灯丝电阻，而灯丝电阻随温度升高而增大，即灯丝电阻随灯泡电压与电流的增大而增大，故I U图像上点与原点连线的斜率应逐渐减小，故选C。
【分析】（1）考查电压表和电流表读数，弄清量程和分度值。
（2）电流表内阻已知，乙设计电路图无系统误差。
（3）I U图像上点与原点连线的斜率倒数等于灯丝电阻，而灯丝电阻随温度升高而增大，即灯丝电阻随灯泡电压与电流的增大而增大，故I U图像上点与原点连线的斜率应逐渐减小。
（1）[1]电压表如图b所示，分度值为0.2V，示数为3.2V。
[2]电流表如图b所示，分度值为0.02A，示数为0.52A，电流表两端电压为
定值电阻中电流为
灯泡功率为
（2）电流表内阻已知，若用伏安法测量，乙图实验原理无误差，图乙的测量精度更高。
（3）I U图像上点与原点连线的斜率倒数等于灯丝电阻，而灯丝电阻随温度升高而增大，即灯丝电阻随灯泡电压与电流的增大而增大，故I U图像上点与原点连线的斜率应逐渐减小，故选C。
10．【答案】（1）
（2）0.4
（3）铝板的厚度
（4）大于
（5）不可行
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；动能定理的综合应用
【解析】【解答】（1）作s-h关系图线
（2）设斜面的倾角为θ，在斜面上铁块位移大小为x1，在水平面上铁块位移大小为x2，铝板的厚度为d，对整个过程，根据动能定理得
而铁块水平位移大小s为
联立以上两式解得
式中即s-h图线的斜率，由图线可求得
故得
（3）根据上述结果
可知，s-h图线总是在横轴上有一固定截距，该截距的物理意义是铝板的厚度；
（4）如果实验中铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，损失量与通过时的动能成正比，则铁块在水平段的初动能减小，水平位移x2就会减小，s的测量值偏小，由可知，这会导致动摩擦因数的测量值大于其真实值。
（5）因为物体做圆周运动时有向心力，导致支持力大于重力垂直于切面的分力，从而摩擦力偏大，故该方案不可行。
【分析】（1）要求作s-h关系图线，先描点再连线。
（2）对整个过程，根据动能定理得，铁块水平位移大小s为，联立以上两式解得，再根据图像斜率可求解动摩擦因数μ
（3）根据上述结果可知截距的物理意义是铝板的厚度。
（4）误差分析，铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，实际水平位移x2就减小，s的测量值偏小，导致动摩擦因数的测量值大于其真实值。
（1）
（2）设斜面的倾角为θ，在斜面上铁块位移大小为x1，在水平面上铁块位移大小为x2，铝板的厚度为d，对整个过程，根据动能定理得
而铁块水平位移大小s为
联立以上两式解得
式中即s-h图线的斜率，由图线可求得
故得
μ=0.4
（3）根据上述结果可知，s-h图线总是在横轴上有一固定截距，该截距的物理意义是铝板的厚度；
（4）如果实验中铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，损失量与通过时的动能成正比，则铁块在水平段的初动能减小，水平位移x2就会减小，s的测量值偏小，由可知，这会导致动摩擦因数的测量值大于其真实值。
（5）因为物体做圆周运动时有向心力，导致支持力大于重力垂直于切面的分力，从而摩擦力偏大，故该方案不可行。
11．【答案】解：（1）滑块第一次通过Q时，由牛顿第三定律知，滑块所受轨道的弹力大小为
由牛顿第二定律有
代入数据得
从释放到Q，由动能定理有
代入数据解得
（2）滑块在D点正下方与水平轨道碰撞，设滑块碰前与碰后的动能分别为Ek1和Ek2，从Q到碰前，由机械能守恒定律有
滑块第二次通过Q时，所受轨道的弹力为零，由牛顿第二定律有
代入数据得
从碰后到Q，由机械能守恒定律有
所以
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用；机械能守恒定律
12．【答案】解：（1）如图所示
甲在电场中做匀加速直线运动，设场强为E，甲进入磁场时的速率为；由动能定理有
甲在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，有
因甲、乙第一次相碰于原点O，则有
联立解得
（2）甲在电场中的运动时间为，由运动学规律有
解得
设碰撞前在磁场中的运动时间为，甲做圆周运动的周期为，故有
故甲第一次到达原点O的时刻为
（3）根据题意，甲、乙第一次碰撞后速度必然沿水平方向，甲做轨迹与x轴相切的匀速圆周运动，乙做水平方向的匀速直线运动。甲、乙要想再次碰撞，只有一种可能，即第一次碰后乙的速度恰好为0。设乙碰撞前的速率为，由于其不带电，因此做匀速直线运动。设甲第一次碰撞后的速度为，以向右为正方向，碰撞过程中，甲、乙组成的系统动量守恒、机械能守恒由动量守恒定律有
机械能守恒定律有
解得
，
即
因时刻，乙刚好通过Q点，故乙由Q到O的时间即甲第一次碰撞前的运动时间，故乙在第一次碰撞前运动的距离为，解得Q点的横坐标为
【知识点】碰撞模型；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据题意画轨迹图：
甲在电场中做匀加速直线运动，由动能定理列等式：
甲在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：
因甲、乙第一次相碰于原点O，则有，联立可求解电场强度的大小。
（2）甲在电场中的运动时间为，由运动学规律有，碰撞前在磁场中的运动时间为，甲做圆周运动的周期，故有，甲第一次到达原点O的时刻为
（3）甲、乙第一次碰撞后速度必然沿水平方向，甲做轨迹与x轴相切的匀速圆周运动，乙做水平方向的匀速直线运动。甲、乙要想再次碰撞，只有一种可能，即第一次碰后乙的速度恰好为0。由于其不带电，匀速直线运动。碰撞过程中，甲、乙组成的系统动量守恒列等式：
，机械能守恒定律列等式：联立可求解
因时刻，乙刚好通过Q点，故乙由Q到O的时间即甲第一次碰撞前的运动时间，故乙在第一次碰撞前运动的距离为，解得Q点的横坐标。
13．【答案】B,D,E
【知识点】分子间的作用力；分子运动速率的统计规律；热力学第二定律；晶体和非晶体；液体的表面张力
【解析】【解答】A、水和酒精混合后体积会变小，是因为水分子和酒精分子间存在间隙，故A错误；
B、完全失重的空间实验室中，重力对液体没有了影响，在表面张力作用下，悬浮液体将呈绝对球形，故B正确；
C、烧水过程中，随水温的升高，分子的平均速率变大，并非每个气体分子运动的速率都增加，故C错误；
D、大块岩盐是晶体，由于岩盐颗粒内部的结构没有变化，粉碎后的岩盐小颗粒仍然是晶体，故D正确；
E、空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，要消耗电能，产生了其它影响，所以制冷机的工作仍遵守热力学第二定律，故E正确。
故答案为：BDE。
【分析】熟练掌握分子动理论的具体内容。温度升高，分子的平均速率变大。熟练掌握表面张力的特点及应用。晶体结构与晶体的内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列有关。熟练掌握热力学定律的内容与应用。
14．【答案】解：（1）对缸内气体，状态1（弹簧无形变）、、
状态2（弹簧处于压缩状态）、
从状态1到状态2，由理想气体状态方程有
可得
代入数据解得
状态2，对活塞由力的平衡条件得
代入数据解得
（2）状态3（弹簧处于伸长状态）
从状态1到状态3，温度不变，由玻意耳定律有
代入数据得
状态3，规定向右为正方向，对活塞由牛顿第二定律有
代入数据解得，方向水平向右
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；牛顿第二定律；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】（1）对缸内气体，状态1（弹簧无形变）、、
状态2（弹簧处于压缩状态）、
从状态1到状态2，由理想气体状态方程有，可求解弹簧处于压缩状态气体压强；
状态2，对活塞由力的平衡条件列等式：，可求解弹簧的劲度系数k。
（2）状态3（弹簧处于伸长状态）
从状态1到状态3，温度不变，由玻意耳定律有，可求解弹簧处于伸长状态气体压强；
状态3，对活塞由牛顿第二定律列等式：，可求解小车的加速度。
15．【答案】A,C,E
【知识点】光导纤维及其应用
【解析】【解答】A．发生全反射的必要条件是：光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质，所以当内芯的折射率比外套的大时，光在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故A正确；
B．由图可知b光的折射角大，说明光导纤维对b光的折射率小，则b光的频率小，故B错误；
C．光导纤维对b光的折射率小，根据公式，可知，在内芯中单色光a的传播速度比b小，故C正确；
D．作出光路图如图所示
根据折射定律，若入射角i越大，则折射角r也越大，θ越小，所以a、b光越不容易在内芯和外套的交界面上发生全反射，故D错误；
E．设光导纤维的总长为d，在发生全反射的条件下，a、b光在内芯中的传播时间为
若i越小，则r越小，cosr越大，则t越小，故E正确。
故选ACE。
【分析】本题考查光在光导纤维中的传播特性，涉及全反射条件、折射率与频率的关系、光速计算以及传播时间等问题。
1、全反射的条件是：光从光密介质（折射率大）射向光疏介质（折射率小）；入射角大于临界角。
2、根据折射定律，入射角相等，b光的折射角大，说明光导纤维对b光的折射率小。
3、根据公式，光导纤维对b光的折射率小，则b光传播速度大。
4、a、b光在内芯中的传播时间为。
16．【答案】解：（1）由题图可知该波的波长为，因波沿x轴负方向传播，故传播时间满足
可得
由可知，
根据，代入数据解得波的传播速度为
（2）由题图可知质点P的振幅为，质点P的振动方程为
因时刻质点P在负的最大位移处，故时刻质点P在平衡位置且振动方向沿y轴负方向，即
，解得
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【分析】（1）根据波形图可知该波的波长为，因波沿x轴负方向传播，故传播时间满足，可得
由可知，，根据，可求解波的传播速度。
（2）根据波形图可知质点P的振幅为，质点P的振动方程为
因时刻质点P在负的最大位移处，故时刻质点P在平衡位置且振动方向沿y轴负方向，即
，可求解质点P的振动位移y随时间t变化的关系式。
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